Физики упаковали в металл рекордное количество водорода

Исследователи получили в лабораторных условиях тригидрид иридия — металлическое соединение с рекордным относительным содержанием водорода. Процесс создания и изучения гидрида изложено в статье в Physical Review Letters, краткое описание которой приведено на сайте исследовательского центра «Немецкий электронный синхротрон» (DESY).

Соединение сформировалось в испытательной установке при давлении в 55 гигапаскалей — в 550 тысяч раз выше атмосферного. Изучение дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решетке полученного гидрида показало, что на каждый атом иридия в соединении приходится три атома водорода — это соответствует формуле IrH₃.

Материал стал первым из известных гидридов иридия, а также наиболее емким подобным соединением из ранее полученных. Так, в большинстве гидридов объемное соотношение водорода и металла составляет около 1:1. В своей работе ученые отметили необходимость дополнительных исследований, чтобы подтвердить, что в полученном соединении соотношение составляет 3:1.

Скорость реакции образования и последующего разложения тригидрида иридия, как сообщается в работе, является достаточно низкой. Такое поведение соединения, по мнению авторов, позволяет судить, что оно будет относительно стабильным и при атмосферном давлении и низких температурах. Основным направлением дальнейших исследований в работе обозначена оптимизация процесса получения гидрида, чтобы материал можно было использовать для запасания водорода.

В настоящее время наиболее эффективным металлическим хранителем водорода является гидрид лития. Это соединение отвечает требованиям проекта (.pdf) Министерства энергетики США по созданию к 2015 году материалов для сохранения водорода, в которых массовая доля газа составляет не менее девяти процентов. В дальнейшем такие материалы планируется применять, в частности, в водородных топливных элементах автомобилей.